如图所示,上表面光滑、质量为4m的带有挡板的木板B放置在水平地面上,木板与地面之间的动摩擦因数μ=0.1,木板上放有一质量为m、电荷量为+q的物块A。整个装置处于电场强度大小、方向水平向右的匀强电场中。现同时给物块、木板水平向右的初速度,当物块运动到木板右端时(与挡板碰前的瞬间),木板的速度恰好减为零,之后物块与挡板发生第1次碰撞,以后每隔一段时间,物块就与挡板碰撞1次。已知物块与挡板的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,物块始终在木板上运动,重力加速度大小为g。求:
(1)发生第1次碰撞后,物块与木板的速度大小;
(2)从第1次碰撞至第2020次碰撞的时间间隔;
(3)从第1次碰撞至第2020次碰撞,物块电势能的减少量。
飞球调速器是英国工程师詹姆斯·瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计,如图(a)所示,这是人造的第一个自动控制系统。如图(b)所示是飞球调速器模型,它由两个质量为m的球通过4根长为的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接。上面套筒固定,下面套筒质量为M,可沿轴上下滑动。不计一切摩擦,重力加速度为g,当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时(飞球调速器的旋转速度和蒸汽机相同):
(1)求此时轻杆与竖直轴之间的夹角的余弦值;
(2)为实现对蒸汽机的自动控制(即将蒸汽机的转速控制在一定范围内),由于扰动,当套筒下移时,传动机构应使蒸汽机的转速升高还是降低?请简述其控制原理。
热敏电阻RT的阻值随温度变化的关系如图(a)所示。某同学用该热敏电阻制作测温范围为0℃~100℃的温度计。所用器材有:直流稳压电源(电动势E=12 V,内阻不计),电流表A(量程60 mA,内阻约为5) ,滑动变阻器R(最大阻值为200) ,煤油温度计(测温范围-30℃ ~150℃),电热水壶,开关S,导线若干,水和冰块:
(1)组装和调节:
①按照图(b)连接好电路,在闭合开关S前,滑动变阻器R的滑片应移动到_____(填“左”或“右”)端;
②将热敏电阻RT浸入冰水混合物中,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片,使电流表指针满偏;
③用电热水壶将水缓慢加热到100℃,用固定在水壶中的煤油温度计监测温度,闭合开关S,滑动变阻器的滑片应________(选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”) ,同时记录下不同状态的温度,以及对应的电流表的读数;
④将电流表的刻度盘改刻成温度刻度盘,温度计即可正常使用;
(2)使用:
①电流表的刻度盘上刻画的0℃在刻度盘的_____(选填“左”或“右”)端,温度越高,刻度越___(选填“密集”或“稀疏” );
②将热敏电阻浸入待测液体,闭合开关S,根据电流表指针的位置读出温度;
③当电流表的读数为20.0 mA时,待测液体的温度为_____℃。
为探究弹力和弹簧伸长的关系,某同学把两根弹簧连接起来进行探究,如图所示:
钩码个数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
LA/cm |
| 19.71 | 23.66 | 27.76 |
LB/cm | 29.96 | 35.76 | 41.51 | 47.36 |
(LB-LA)/cm |
| 16.05 | 17.85 | 19.60 |
在弹性限度内,将质量为50g的钩码逐个挂在弹簧下端,在表中记录下指针A、B的示数LA和LB。其中悬挂1个钩码时,指针A所指的标尺刻度如放大图所示,此时LA=____ cm。 由表中数据可得,弹簧1的劲度系数k1=____ N/m, 弹簧2的劲度系数k2=____ N/m。(已知重力加速度g=9.80 m/s2 ,结果均保留2位小数)
如图所示,空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,大量带电粒子同时从y轴上OP之间(0<y≤a)沿x轴正向射入磁场,并同时到达O点。已知粒子的比荷均为,不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.所有粒子运动的时间均为
B.粒子的入射速度v与入射位置的纵坐标y满足关系
C.到达O点前的同一时刻,所有粒子排列在一段圆弧上
D.在0~时间内,所有粒子经过的磁场区域的面积为后
如图所示,一根粗糙的水平杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住课本。已知AB=AC,圆环、课本始终静止,下列说法正确的是( )
A.缩短A、B之间的距离,圆环所受支持力变小
B.剪断细绳BC的瞬间,环A受到的支持力大小不变
C.将杆的左端略微抬起,环A所受的摩擦力变大
D.若使系统水平向右加速运动,环B受到的支持力大于环A受到的支持力